鵝肉發(fā)酵香腸工藝條件的研究

王志威， 許彩云， 李先保

（安徽科技學(xué)院 食品藥品學(xué)院，安徽 鳳陽 233100）

發(fā)酵香腸以其特殊的保健作用和營養(yǎng)功效已經(jīng)受到越來越多消費(fèi)者的喜愛。隨著其消費(fèi)群體的不斷增加，發(fā)酵香腸已成為各國肉類新產(chǎn)品開發(fā)的首選對象[1]。我國是豬肉生產(chǎn)大國，肉制品的開發(fā)和利用主要以豬肉為主，家禽類產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)甚少。而禽肉制品由于健康和價格方面的原因，很受消費(fèi)者青睞。禽肉作為一種發(fā)展迅速、來源豐富、物美價廉的肉類，就必然會成為肉制品的主要原料。

我國是世界上鵝養(yǎng)殖量和消費(fèi)量最多的國家[2]。鵝肉具有高蛋白、低脂肪的特性。有研究表明，鵝肉的蛋白質(zhì)含量為22.3%，顯著高于鴨肉、雞肉和豬肉等的蛋白質(zhì)含量[3-5]；鵝肉的脂肪含量較少，為11%左右，且多為不飽和脂肪酸，其中膽固醇含量很低，具有良好的保健功能[6-7]。所以鵝肉香腸將是一種較好的保健食品，更有補(bǔ)虛益氣，暖胃生津之功效。作者通過對影響鵝肉發(fā)酵香腸的6個因素進(jìn)行討論，目的是研究出安全性穩(wěn)定，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)合理，口感較好，能夠長時間保存，適合我國消費(fèi)者口味的鵝肉發(fā)酵香腸，為鵝肉的深加工提供一定的依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 原輔料

鵝肉、豬背膘肉：由鳳陽菜市場購入；食用鹽、白胡椒、味精、豬腸衣：從超市購買；抗壞血酸鈉、葡萄糖、蔗糖：由作者所在實(shí)驗(yàn)室提供；木瓜蛋白酶：南寧龐博生物工程有限公司提供。

乳酸菌發(fā)酵劑：植物乳桿菌（Lactobacillus plantarum，簡稱Lp，編號：11016，中科院微生物所提供）；戊糖片球菌（Pediococcus pentosaceus，簡稱 Pp，編號：CICC23189，中科院微生物所提供）。

1.2 主要儀器與設(shè)備

PHS-3C精密pH酸度計：上海精密科技有限公司；CH-3508斬拌機(jī)：常熟凱博不銹鋼設(shè)備制造有限公司；M12S絞肉機(jī)：沈陽厚地實(shí)業(yè)有限公司；JA61001電子精密天平：上海精密科技有限公司；調(diào)節(jié)式萬用電爐：南通市長江光學(xué)儀器有限公司；HH.B11600電熱恒溫培養(yǎng)箱：上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠；FA2104N分析天平：上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠；手提式不銹鋼壓力蒸汽滅菌器：上海申安醫(yī)療機(jī)械廠；V-5000可見分光光度計：上海元析儀器有限公司；C-LM3B數(shù)顯式肌肉嫩度儀：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院。

1.3 工藝流程與操作要點(diǎn)

1.3.1 工藝流程

1.3.2 操作要點(diǎn) 原料肉預(yù)處理：將從市場上購買的冷凍的原料鵝肉，去除皮脂后備用；再選用色白結(jié)實(shí)的豬背膘肉作為原料肉；絞肉：鵝肉切成碎片，豬背膘肉去皮，切成0.2～0.5 cm3的肉丁，分別進(jìn)絞肉機(jī)；稱重：將絞碎的鵝肉、豬背膘肉按一定比例混合，加入糖、食鹽、抗壞血酸鈉、味精、白胡椒粉等；斬拌：充分?jǐn)匕?，使原輔料混合均勻。時間不宜過長，防止溫度升高；嫩化腌制：原輔料斬拌結(jié)束后，加入木瓜蛋白酶嫩化劑，置于45℃嫩化1 h，然后在4℃放置過夜以降低木瓜蛋白酶活性，終止嫩化。不加木瓜蛋白酶的在20℃腌制30 min；灌腸：將發(fā)酵劑接種于腌制好的肉料中，接種后攪拌均勻，充填入豬腸衣中；發(fā)酵：選擇一定的時間和溫度保溫發(fā)酵；干燥：將發(fā)酵好的香腸置于陰涼通風(fēng)處晾掛干燥1 d。

1.4 單因素試驗(yàn)及正交試驗(yàn)

1.4.1 鵝肉與豬背膘肉比例對香腸質(zhì)量的影響鵝肉與豬背膘肉分別按 質(zhì)量比 70∶30，75∶25，80∶20，85∶15，90∶10 的比例混合，并添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)總糖2.0%、發(fā)酵劑4.00%、食鹽2.80%、抗壞血酸鈉0.08%、味精0.10%、白胡椒粉0.25%、五香粉0.10%、淀粉2.50%、嫩化劑0.005%，36℃發(fā)酵18～24 h，對產(chǎn)品進(jìn)行感官評定，并測定pH，確定鵝肉與豬背膘肉的比例。

1.4.2 葡萄糖與蔗糖添加比例對香腸質(zhì)量的影響按前面確定的鵝肉與豬背膘肉比例，按單獨(dú)葡萄糖6.0 g及葡萄糖與蔗糖分別按質(zhì)量比 （g/g）6.0∶3.0，6.0∶6.0，6.0 ∶9.0，6.0 ∶12.0 添加，其它條件同1.4.1，對產(chǎn)品進(jìn)行感官評價，并測定其pH，確定葡萄糖與蔗糖添加比例。

1.4.3 發(fā)酵劑接種量對香腸質(zhì)量的影響 按前面確定的鵝肉與豬背膘肉比例和葡萄糖與蔗糖添加比例，發(fā)酵劑分別按體積質(zhì)量比1.0%、2.0%、3.0%、4.0%、5.0%的接種量接種，其它條件同1.4.1，對產(chǎn)品進(jìn)行感官評價，并測定其pH，確定發(fā)酵劑接種量。

1.4.4 發(fā)酵溫度對香腸質(zhì)量的影響 按前面確定的鵝肉與豬背膘肉比例、葡萄糖與蔗糖添加比例和發(fā)酵劑接種量，發(fā)酵溫度分別采用 30、33、36、39、42℃生產(chǎn)發(fā)酵香腸，其它條件同1.4.1，對產(chǎn)品進(jìn)行感官評價，并測定其pH，確定發(fā)酵溫度。

1.4.5 發(fā)酵時間對香腸質(zhì)量的影響 按前面確定的鵝肉與豬背膘肉比例、葡萄糖與蔗糖添加比例、發(fā)酵劑接種量和發(fā)酵溫度，分別選取16、20、24、28、32 h進(jìn)行發(fā)酵，對產(chǎn)品進(jìn)行感官評定，并測定pH，確定發(fā)酵時間。

1.4.6 嫩化劑添加量對香腸質(zhì)量的影響 按前面確定的鵝肉與豬背膘肉比例、葡萄糖與蔗糖添加比例、發(fā)酵劑接種量、發(fā)酵溫度和時間，嫩化劑的添加量 （以總?cè)饬坑嫞┓謩e選取 0、0.003%、0.006%、0.009%、0.012%，進(jìn)行發(fā)酵，對產(chǎn)品進(jìn)行感官評定，并測定pH及剪切力值，確定嫩化劑添加量。

1.4.7 正交試驗(yàn) 根據(jù)各單因素試驗(yàn)確定的條件，選取4個主要影響因素按L9（34）設(shè)計正交實(shí)驗(yàn)。

1.5 測定指標(biāo)

1.5.1 感官評定 由食品專業(yè)的老師和同學(xué)（共10位）根據(jù)感官評分標(biāo)準(zhǔn)[8]進(jìn)行感官評價，見表1。

表1 感官評價評分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation score

1.5.2 pH的測定 取樣品5 g，剪碎后加入45 g水，浸提30 min，取上清液測定其pH值[9]。

1.5.3 剪切力值的測定 取長、寬、厚均為1 cm的香腸肉樣，修去邊緣腸衣部分，置于4℃冰箱中4 h，用嫩度計測定肉樣剪切力（剪切方向與肌纖維方向垂直）[10]。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1.1 鵝肉與豬背膘肉添加比例的確定 鵝肉與豬背膘肉添加比例對發(fā)酵香腸的感官評價及pH值變化的影響見圖1。

由圖1可以看出，當(dāng)發(fā)酵香腸原料比例不同時，它們的pH值變化不大，且均在發(fā)酵香腸pH的變化范圍之內(nèi)。由圖1還可以看出，當(dāng)鵝肉與豬背膘肉的添加比例為75∶25時，發(fā)酵香腸各方面的感官評價得分較高，此時香腸顏色暗紅，有一定肉香味，腸衣干燥完整，切面堅(jiān)實(shí)，口感也較好，但各比例之間差異不顯著。

圖1 鵝肉與豬背膘肉添加比例對香腸pH值及感官評價的影響Fig.1 Effect of the proportion of goose and pork on sensory and pH

2.1.2 葡萄糖與蔗糖添加比例的確定 葡糖糖與蔗糖的添加比例對發(fā)酵香腸感官品質(zhì)及pH值變化的影響見圖2。

圖2 葡萄糖與蔗糖添加比例對香腸pH值及感官評價的影響Fig.2 Effect of the proportion of adding sucrose and glucose on sensory and pH

從圖2可以看出，當(dāng)葡萄糖與蔗糖的比例為6.0∶12.0時，此時香腸的pH值較低，產(chǎn)酸過度，酸味過重，而當(dāng)葡萄糖的添加量固定為6.0 g，蔗糖的添加量從0逐漸增加到9.0 g，此比例區(qū)間香腸的pH值均較為合適。由感官評價可以看出，當(dāng)發(fā)酵香腸的原料肉添加比例為75∶25，糖類總添加量2.00%時，葡萄糖與蔗糖添加比例為6.0∶9.0的發(fā)酵香腸無論從口感，色澤，風(fēng)味等方面都明顯優(yōu)于其他配比，感官評價最好，但各比例之間差異不顯著。

2.1.3 發(fā)酵劑接種量的確定 發(fā)酵劑的接種量對發(fā)酵香腸的感官評價及pH值變化的影響見圖3。

由圖3可以看出，隨著發(fā)酵劑接種量的增加，香腸pH值不斷下降，菌種轉(zhuǎn)化糖類為乳酸，使酸度增加；當(dāng)接種量為5.0%時，發(fā)酵香腸的pH值為4.2，過酸，掩蓋了發(fā)酵香腸的固有風(fēng)味；當(dāng)接種量為2.0%～4.0%時，pH值均在發(fā)酵香腸酸度變化范圍之內(nèi)。結(jié)合感官評價，當(dāng)發(fā)酵劑接種量為4.0%時，發(fā)酵香腸具有較好的口感，酸甜適中，有特殊香味，與其他不同接種量的香腸有顯著差異。

圖3 發(fā)酵劑接種量對發(fā)酵香腸pH值及感官評價的影響Fig.3 Effect of quantity of starter on sensory and pH

2.1.4 發(fā)酵溫度的確定 發(fā)酵溫度對發(fā)酵香腸的感官評價及pH值變化的影響見圖4。

圖4 發(fā)酵溫度對香腸pH值及感官評價的影響Fig.4 Effect of fermentation temperature on sensory and pH

由圖4可知，在30～39℃，隨著溫度上升，發(fā)酵香腸的pH值下降，因?yàn)樵诖藴囟认戮N活性加強(qiáng)。此后隨著溫度繼續(xù)上升，pH值反而升高，這與高溫抑制菌種的活性有關(guān)。在36～39℃時，發(fā)酵香腸的pH值均符合要求。結(jié)合感官評價，36℃時發(fā)酵香腸的色澤、香味、口感等較好，選為最佳發(fā)酵溫度，且不同溫度間產(chǎn)品差異顯著。

圖5 發(fā)酵時間對香腸的pH值及感官評價的影響Fig.5 Effect of fermentation time on sensory and pH

2.1.5 發(fā)酵時間的確定 發(fā)酵的時間對發(fā)酵香腸的感官評價及pH值變化的影響見圖5。由圖5可以看出，香腸加入發(fā)酵劑后，其pH值開始下降，16～28 h下降劇烈，28 h后pH下降速率趨于平緩，符合發(fā)酵香腸的pH要求。又由圖5可以看出，當(dāng)發(fā)酵時間為20 h和24 h時，發(fā)酵香腸的形態(tài)、色澤、組織狀態(tài)、口感等方面都較好，優(yōu)于其他發(fā)酵時間的香腸，因此從節(jié)約能源方面來講，發(fā)酵時間選為20 h較為合適，不同發(fā)酵時間的產(chǎn)品差異顯著。

2.1.6 嫩化劑添加量的確定 嫩化劑添加量對香腸的pH值及感官評價的影響見圖6。

圖6 嫩化劑添加量對香腸的pH值及感官評價的影響Fig.6 Effect of quantity of tenderness of lean on pH

嫩化劑添加量對發(fā)酵香腸的感官評價及剪切力值變化的影響見圖7。

圖7 嫩化劑添加量對香腸的嫩度及感官評價的影響Fig.7 Effect of quantity of tenderness of lean on share force and sensory

由圖6可以看出，嫩化劑的添加量對pH的影響不大，其變化在發(fā)酵香腸的酸度變化范圍之內(nèi)，而對感官評價影響較大，其中當(dāng)嫩化劑的添加量為0.003%～0.009%時，香腸的腸衣完整，腸體軟硬適中，彈性好，切面堅(jiān)實(shí)、整齊，均為較合適的添加量。由圖7可以看出，未加嫩化劑時，香腸的硬度較大，口感堅(jiān)韌，而添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.012%時，香腸的組織松軟，形態(tài)不好，這是嫩化過度造成的。結(jié)合感官評價可知，能為多數(shù)人接受的嫩度，加入嫩化劑0.006%選為最佳添加量，不同添加量之間差異顯著。

2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果與分析

根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)中差異顯著的，選取發(fā)酵劑的接種量、發(fā)酵溫度、發(fā)酵時間、嫩化劑添加量4個主要工藝因素進(jìn)行正交試驗(yàn)，選取三個水平，見表2和表3。

表2 因素和水平Table 2 Factor and level

表3 正交試驗(yàn)表Table 3 Chart of the orthogonal test

由表3可見，極差大小為：發(fā)酵溫度（C）＞嫩化劑的添加量（D）＞發(fā)酵時間（B）＞發(fā)酵劑接種量（A），對發(fā)酵香腸感官評價影響最大的是發(fā)酵溫度，其次是嫩化劑添加量，再次是發(fā)酵時間，最后是發(fā)酵劑接種量。由正交試驗(yàn)可見較優(yōu)的試驗(yàn)組合是A1B2C2D1，但在所設(shè)計的正交試驗(yàn)中并沒有該組合，為確定最佳組合，再將上述較優(yōu)組合與A1B2C2D2進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，驗(yàn)證結(jié)果見表4。

由表4可以得出：試驗(yàn)組合A1B2C2D2優(yōu)于A1B2C2D1。即得到發(fā)酵香腸最佳工藝條件為：發(fā)酵劑接種量3.0%，發(fā)酵溫度36℃，發(fā)酵時間20 h，嫩化劑添加量0.006%。

表4 最佳組合試驗(yàn)結(jié)果Table 4 Experimentalresult of the best factors combination

3 結(jié)語

3.1 糖類對發(fā)酵香腸品質(zhì)的影響

為了保證香腸的貨架期，香腸中應(yīng)含有一定量的碳水化合物。其原因是，碳水化合物和無氧環(huán)境能促進(jìn)乳酸菌的生長，通過乳酸菌代謝產(chǎn)生乳酸可以降低pH值，來抑制其他細(xì)菌的生長，因此在生產(chǎn)中要加入碳水化合物以加強(qiáng)乳酸菌的生長，一般是加入葡萄糖和低聚糖的混合物[11]。一定量的蔗糖可以改善香腸的滋味，緩沖咸味，并能促進(jìn)膠原蛋白的膨脹和松弛，使肉質(zhì)松軟、色調(diào)良好。但蔗糖用量過大會影響產(chǎn)品的風(fēng)味和口感[12]。葡萄糖是還原糖，可以直接被發(fā)酵劑利用產(chǎn)酸從而縮短發(fā)酵時間[14]。因此糖類的添加量和種類對發(fā)酵香腸的風(fēng)味和品質(zhì)有著不可忽視的影響，最常用的是葡萄糖和蔗糖比例為1∶1的混合物。在此基礎(chǔ)上作者通過單因素試驗(yàn)確定的葡萄糖與蔗糖的最佳配比為2∶3，得到的產(chǎn)品在色澤、香味、滋氣味、形態(tài)等各方面感官評價較高。

3.2 發(fā)酵溫度對發(fā)酵香腸品質(zhì)的影響

不同菌種在不同溫度下發(fā)酵產(chǎn)酸速度有顯著的差異，因此，溫度控制在最適范圍內(nèi)就有利于菌株的生長與繁殖，加快發(fā)酵過程，縮短發(fā)酵時間，這與菌種的生長特性密切相關(guān)[13]。植物乳桿菌最適生長溫度為30～35℃，戊糖片球菌的最適生長溫度是35～40℃，隨著溫度的升高，產(chǎn)酸速率加快，但溫度較高時，香腸的酸味過強(qiáng)，表面水分蒸發(fā)過快，中心水分過高，內(nèi)外失水不平衡，產(chǎn)品感官指標(biāo)差[3]。溫度過高時就開始抑制菌種的生長活性。在試驗(yàn)中采用的是植物乳桿菌和戊糖片球菌兩種菌種的混合液，研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵過程中控制溫度36℃，對植物乳桿菌和戊糖片球菌在香腸中的生長繁殖都有利。

3.3 發(fā)酵時間對發(fā)酵香腸品質(zhì)的影響

發(fā)酵時間與溫度成反相關(guān)，由于生產(chǎn)香腸的原料肉未經(jīng)滅菌，如果條件控制不好，會增加雜菌生長的可能性。1982年美國在肉類行業(yè)中頒布了發(fā)酵香腸生產(chǎn)的GMP指南，規(guī)定發(fā)酵香腸在一定溫度下pH值達(dá)到5.30所需的極限時間。比如，38℃時產(chǎn)品pH值達(dá)到5.30的極限時間是1 d；30℃時極限時間是2 d；20℃時的極限時間是4 d，否則產(chǎn)品的安全性就難以保證[14]。另外，產(chǎn)品經(jīng)品嘗，大多數(shù)人可以接受的pH值范圍為4.80～5.10[15]。因此，本試驗(yàn)條件下最佳發(fā)酵時間為20 h，發(fā)酵香腸具有很好的色澤與口感。

3.4 接種量對發(fā)酵香腸品質(zhì)的影響

酸味是發(fā)酵香腸最主要的風(fēng)味之一。發(fā)酵香腸中的酸味主要來源于微生物，特別是乳酸菌對碳水化合物的代謝，其中主要產(chǎn)物為乳酸，其次為少量的醋酸[16]。乳酸菌是發(fā)酵香腸生產(chǎn)中的優(yōu)勢菌，戊糖片球菌的使用能提高乳酸菌的競爭優(yōu)勢，加速香腸的發(fā)酵作用，使pH值更迅速降低到5.3以下，從而抑制各種雜菌的生長。同時，乳酸菌作為發(fā)酵劑的使用能加速香腸中水分的蒸發(fā)，降低產(chǎn)品水分的含量，并使香腸干燥均勻[17]。然而發(fā)酵香腸中過多的乳酸會掩蓋其它風(fēng)味，因此發(fā)酵劑接種量對發(fā)酵香腸有著至關(guān)重要的作用。對接種量的研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵劑接種量 （總?cè)饬浚┐笾聻?%～8%（菌種數(shù)107cfu/g）[18]。作者在單因素中采用的接種量水平為1.0%、2.0%、3.0%、4.0%、5.0%（菌種數(shù) 107cfu/g），當(dāng)發(fā)酵劑接種量為4.0%時，發(fā)酵香腸具有較好的口感，香味純正。而在正交試驗(yàn)中取3.0%為最佳工藝條件。

3.5 嫩化劑添加量對發(fā)酵香腸品質(zhì)的影響

肉的嫩度是肉類產(chǎn)品質(zhì)量評定中最重要的指標(biāo)，也是影響肉類產(chǎn)品口感最重要的因素之一。通常嫩度是指肉在咀嚼（或切割）時，對破裂的抵抗力，過嫩或過硬均不理想[19]。鵝肉的肌纖維較粗，硬度較大，嫩度差，采用傳統(tǒng)工藝加工發(fā)酵香腸，會導(dǎo)致產(chǎn)品持水力低，口感堅(jiān)韌，硬度較大。木瓜蛋白酶具有改善肉嫩度的作用。經(jīng)試驗(yàn)得出，添加木瓜蛋白酶作為嫩化劑能促進(jìn)肉中蛋白質(zhì)的降解，對香腸的風(fēng)味形成有一定的促進(jìn)作用，但對香味的貢獻(xiàn)不明顯[20]。嫩化劑的添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.002%～0.008%較為適宜；當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.002%時，制品較硬；當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.008%時，制品嫩化過度，口感差。本試驗(yàn)在單因素實(shí)驗(yàn)及正交實(shí)驗(yàn)中，添加量0.006%時，均取得較好的效果。綜合蛋白質(zhì)的降解情況和感官評價來說，當(dāng)木瓜蛋白酶添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.006%時效果最好。

因此得出的最優(yōu)工藝條件為：鵝肉與豬背膘肉的添加比例75∶25，葡萄糖與蔗糖添加比例6.0∶9.0（糖類總添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.0%），發(fā)酵劑添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)3.0%，發(fā)酵時間20 h，發(fā)酵溫度36℃，嫩化劑添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.006%，此時得出的發(fā)酵香腸口感、風(fēng)味、色澤、質(zhì)地、形態(tài)都比較好。

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